DE1566944C3 - Zeitsteueranordnung für Verkehrssignale - Google Patents

Description

Änderung der tatsächlichen Verschiebung von dem alten auf den neuen Wert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeitsteueranordnung dieser Art anzugeben, durch die Aufbau und Arbeitsweise vereinfacht werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zählvorrichtung nach einer wählbaren Anzahl von Eingangsimpulsen das Verschiebungssignal abgibt, daß der Zyklus des Synchronisierungssignals in drei Abschnitte unterteilt ist, von denen der erste von Anfang bis zu einem Punkt innerhalb der ersten Hälfte, der zweite über den Rest der ersten Hälfte und der dritte über die zweite Hälfte reicht, wobei das Verschiebungssignal normalerweise beim Ablauf des ersten Abschnitts auftreten soll, und daß beim Auftreten des Verschiebungssignals im ersten Abschnitt die Zufuhr der Eingangsimpulse zur Zählvorrichtung unterbrochen, im zweiten Abschnitt der Eingangsimpulszyklus verkürzt und im dritten Abschnitt der Eingangsimpulszyklus verlängert wird.

Bei dieser Anordnung werden die Synchronisierungssignale zur Bildung des die drei Abschnitte aufweisenden Zyklus ausgenutzt. Das von der Hauptsteuerstelle aus änderbare Verschiebungssignal ist der den tatsächlichen Signalzyklus bestimmenden örtlichen Zählvorrichtung zugeordnet und wird gleichzeitig als deren Vergleichssignal ausgenutzt. Infolgedessen ist es nicht mehr notwendig, an der örtlichen Steuerstelle zunächst einen gewünschten Signalzyklus zu erzeugen, mit dem der tatsächliche Signalzyklus zu vergleichen ist. Dies führt auch zu Vereinfachungen im konstruktiven Aufbau. Insbesondere kann zur Bildung der Abschnitte im Synchronisierungssignalzyklus auch die von der Hauptsteuerstelle aus gesandte Form des Synchronisierungssignals herangezogen werden. Beispielsweise kann die Unterteilung in zwei Hälften auf einfache Weise dadurch erzeugt werden, daß das Synchronisierungssignal aus einem sich etwa über die Hälfte des Synchronisierungszyklus erstrekkenden Impuls besteht, wie er auf einfache Weise durch ein mechanisches Steuergerät erzeugt werden kann.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung und bevorzugte Ausführungsformen werden nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. IA und IB zusammen ein Schaltbild für eine örtliche Steuerstelle,

Fig. 2 in einem detaillierten Schaltbild eines Teils der Fig. 1 eine Schaltung zum Feststellen, in welchem Teil des Synchronisierungssignalzyklus jedes Verschiebungssignal erzeugt wird,

F i g. 3 A bis 3 F Zeitdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise des Systems, wobei die Wellenformen der verschiedenen in den einzelnen Teilen des Systems auftretenden Signale dargestellt sind, und

Fig. 4 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der Signalzyklus-Änderungsanordnung gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 empfängt eine Klemme 10 ein Zyklussignal von einer nicht veranschaulichten Hauptsteuerstelle. Als Zyklussignal können Taktimpulse, beispielsweise 40 bis 120 pro Sekunde verwendet werden. Der Signalzyklus, d. h. der Zeitraum von einer Grünsignalanzeige bis zur nächsten Grünsignalanzeige, kann durch Änderung der Zahl der pro Sekunde zugeführten Taktimpulse geändert werden, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung noch ergibt. Im vorliegenden Fall ist ein Signalzyklus durch diejenige Zeit festgelegt, während der 4800 Taktimpulse erzeugt werden.

Eine Klemme 12 empfängt ein Synchronisierungssignal, dessen Zyklus gleich dem Signalzyklus ist. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist das Synchronisierungssignal ein Impuls, der während der letzten Hälfte jedes Zyklus auftritt.

ίο Die der Klemme 10 zugeführten Taktimpulse werden durch einen Impulszähler C₁ gezählt. Dieser Zähler hat Ausgangsklemmen »42«, »48« und »54«, an denen ein Ausgang erscheint, wenn 42, 48 und 54 Eingangs-Taktimpulse gezählt worden sind. Der Zähler C₁ besitzt auch eine Ausgangsleitung L₁, über die ein Leitimpuls geführt wird, wenn der Zähler zurückgestellt wird. Für die folgende Beschreibung gilt, daß der Zähler C₁ normal oder mit seiner Kapazität »A« arbeitet, wenn er einen Leitimpuls für jeweils 48 Eingangsimpulse abgibt, daß er mit seiner Kapazität » B«

• arbeitet, wenn er einen Leitimpuls für jeweils 42 Eingangsimpulse abgibt, und daß er mit seiner Kapazität »C« arbeitet, wenn er einen Leitimpuls für jeweils 54 Eingangsimpulse abgibt.

Die Leitimpulse vom Zähler C₁ werden über die Leitung L₁ und ein SPERR-Element IN₁ dem Eingang eines Zählers C₂ zugeführt. Der Zähler C₂ ist mit einem Zähler C₃ kombiniert zu einem Zählerkreis CC₁. Beide sind Dezimalzähler, wobei die Ubertragsimpulse vom Zähler C₂ dem Eingang des Zählers C₃ über eine Leitung L₂ zugeführt werden. Demzufolge gibt der Zählerkreis CC₁ einen Leitimpuls ab, wenn er 100 Impulse gezählt hat. Mit anderen Worten, wenn der normal arbeitende Zähler C₁ insgesamt 4800 Impulse gezählt hat, erscheint 1 Impuls auf der Leitung L₃.

Eine Aufteilungs-Einstellmatrix MX₁ ist mit den Ausgangsklemmen des Zählers C₂ und C₃ verbunden. Die »Aufteilung« ist definiert als »der Prozentsatz der Zeit einer Grünsignalanzeige bezogen auf einen Signalzyklus«. Die Matrix MX₁ umfaßt drei Steckbretter, jeweils mit zahlreichen Stecklöchern PH, die je mit einer Ausgangsklemme der Zähler C₂ und C₃ verbunden sind. Jedes Steckbrett besitzt eine Klemme ST₁, ST₂ und Sr₃, an welche ein »Aufteilungs«- Wahlsignal von der Hauptsteuerstelle her angelegt wird. Eine Aufteilung wird durch Einführen eines Steckers in die Steckbretter gewählt. Wenn beispielsweise ein Stecker in das Steckloch PH' eingeführt wird, das mit der Ausgangsklemme »3« des Zählers C₂ verbunden ist, und ein anderer Stecker in das Steckloch PH", das mit der Ausgangsklemme »4« des Zählers C₃ verbunden ist, erscheint auf einer Leitung L₄ ein Ausgang, wenn der Zählerkreis CC₁ 43 Eingangsimpulse von der Leitung L₁ gezählt hat. In diesem Fall beträgt die Aufteilung 43% der gesamten Signalzykluslänge.

An jeder Kreuzung sind grüne, gelbe und rote Signallampen IG, 1Y und Ii? für die Hauptstraße und ähnliche Lampen 2 G, 2 Y und 2 R für die Querstraße vorgesehen. Die Lampen werden nacheinander gemäß einer vorbestimmten Folge ein- und ausgeschaltet, die durch einen Quaternärzähler C₄ gesteuert wird. An die Ausgangsklemmen des Zählers C₄ ist eine Matrix MX₂ mit 6 Steckbrettern angeschlossen, die je Dioden und Stecklöcher aufweisen. Die Ausgänge der Steckbretter werden über Verstärker S₁- S₆ den Signallampen IG,IY, IR, 2G, 2 Y und 2R züge-

führt.

Es sei angenommen, daß ein Stecker in die in Fig. IB schraffierten Stecklöcher eingeführt sei. Wenn ein Ausgang an der Ausgangsklemme »0« des Zählers C₄ erscheint, werden die Lampen IG und 2 R eingeschaltet. Wenn ein Ausgang an der Klemme »1« erscheint, werden die Lampen 1Y und 2R eingeschaltet. Wenn ein Ausgang an der Klemme »2« erscheint, werden die Lampen IR und 2 G eingeschaltet. Und wenn ein Ausgang an der Klemme »3« erscheint, werden die Lampen IR und 2 Y eingeschaltet. Als Eingang für den Zähler C₄ werden differenzierte Impulse von einem Differentiator D₁ verwendet, dem die Rückstellausgänge eines Flip-Flop F₁ als Eingang zugeführt werden.

Ein Dezimalzähler C₅ bestimmt die Zeitdauer der Gelbsignalanzeige. Ein Impulsgenerator OS₁ leitet dem Zähler C₅ Impulse zu, dessen Ubertragimpulse dem Flip-Flop F₁ als Rückstell-Eingangssignale zugeführt werden. Zwei Matrizen M-X₃ und MX₄, die je 10 Stecklöcher und Dioden aufweisen, sind an die. Ausgangsklemmen des Zählers C₅ angeschlossen. Die obere Matrix MX₃ bestimmt die Zeitdauer der Querstraßen-Gelbsignalanzeige 2Y, während die untere Matrix MX₄ die Zeitdauer der Hauptstraßen-Gelbsignalanzeige IY angibt.

Wenn ein Signal an derjenigen Ausgangsklemme des Zählers C₅ erscheint, dessen zugehöriges Steckloch der Matrix MX₃ einen Stecker aufweist und wenn dieses Signal mit dem Ausgang der Klemme »3« des Zählers C₄ übereinstimmt, wird dem Setz- oder »0«- Abschnitt des Flip-Flops F₁ ein Setzeingangssignal zugeführt. In ähnlicher Weise wird, wenn ein Signal an derjenigen Ausgangsklemme des Zählers C₅ auftritt, in dessen zugehöriges Steckloch der Matrix MX₄ ein Stecker eingeführt ist, und wenn dieses Signal mit dem Signal an der Ausgangsklemme »1« des Zählers C₄ übereinstimmt, ein Setzeingang an den Flip-Flop F₁ gelegt. Wenn das Signal in der Leitung L₃ mit dem Ausgang der Klemme »2« des Zählers C₄ übereinstimmt oder wenn das Signal auf der Leitung L₄ mit dem Ausgang der Klemme »0« des Zählers C₄ übereinstimmt, wird ebenfalls ein Setzeingang an den »O«-Abschnitt des Flip-Flop 1 gegeben. Der Setzausgang des Flip-Flop F₁ wird der Rückstellklemme Re₅ des Zählers C₅ zugeführt. Der Ausgang der Ausgangsklemme »0« des Zählers C₅ wird einem Rückstelleingang des Rückstell- oder »1 «-Abschnitts des Flip-Flop F₁ zugeführt.

Es sei angenommen, daß der Zähler C₄ einen Ausgang an seiner Klemme »2« erzeuge. Unter dieser Bedingung sind die Lampen IR und 2 G eingeschaltet. Wenn dieser Ausgang mit dem Signal auf der Leitung L₃ übereinstimmt, wird der Flip-Flop F₁ gesetzt, sein Setzausgang stellt den Zähler C₅ zurück, worauf der Zähler C₅ einen Ausgang an seiner Klemme »0« erzeugt der seinerseits den Flip-Flop F₁ zurückstellt. Der Rückstellausgang des Flip-Flop F₁ wird über den Differentiator D₁ dem Zähler C₄ zugeführt, damit dieser einen Vorwärtsschritt vollführt, wodurch der Ausgang von der Klemme »2« zur nächsten Klemme »3« verschoben wird, so daß die Lampe 2G abgeschaltet und statt dessen die Lampe 2 Y eingeschaltet wird, wobei die Lampe IR eingeschaltet bleibt.

Wenn der Flip-Flop zurückgestellt worden ist, verschwindet sein Setzausgang, der an die Rückstellklemme Re₅ des Zählers C₅ gelegt war, so daß der Zähler begonnen hat, die Eingangsimpulse vom Generator OS₁ zu zählen, bis ein Ausgang an derjenigen Ausgangsklemme des Zählers C₅ erscheint, dessen Steckloch der Matrix MX₃ mit einem Stift versehen ist, worauf der Flip-Flop F₁ gesetzt wird. Im Ergebnis wird der Zähler C₅ zurückgestellt und erzeugt einen Ausgang an seiner Ausgangsklemme »0«. Dieser Ausgang stellt den Flip-Flop F₁ zurück, dessen Rückstellausgang wird differenziert und verschiebt den Ausgang des Zählers C₄ von der Klemme »3« zurück

ίο zu der Klemme »0«, wodurch die Lampen IR und 2Y abgeschaltet und IG und 2R eingeschaltet werden. Es ist ersichtlich, daß die Matrix MX₃ die Dauer der Gelbsignalanzeige 2 Y bestimmt.

Unter der Bedingung, daß der Ausgang an der

*5 Klemme »0« des Zählers C₄ erscheint, wenn das Aufteilungssignal auf der Leitung L₄ auftritt, wird der Flip-Flop F₁ erneut gesetzt, so daß der Zähler C₅ zurückgestellt wird und einen Ausgang an der Klemme »0« erzeugt. Dieser Ausgang stellt den Flip-Flop F₁ zurück, dessen Rückstellausgang verschiebt den Ausgang des Zählers 4 von der Klemme »0« zu der nächsten Klemme »1«, wodurch die Lampe IG abgeschaltet und die Lampe IY eingeschaltet wird, während die Lampen 2R eingeschaltet bleibt. Es ist ersichtlich, daß das Aufteilungssignal die Dauer der Grünsignalanzeige IG festlegt.

Wenn der Flip-Flop F₁ zurückgestellt worden ist, hat der Zähler C₅ begonnen, die Eingangsimpulse zu zählen, bis ein Ausgang an derjenigen Ausgangsklemme erscheint, deren zugehöriges Steckloch der Matrix MX₄ einen Stecker aufweist (die Matrix MX₃ arbeitet zu diesem Zeitpunkt nicht, da kein Ausgang an der Klemme »3« des Zahlers C₄ vorhanden ist), worauf die Matrix MX₄ einen Ausgang erzeugt, der mit dem Ausgang der Klemme »1« des Zählers C₄ übereinstimmt, wodurch ein Setzeingang an den Flip-Flop F₁ gelegt wird. Der Setzausgang dieses Flip-Flop stellt den Zähler C₅ zurück, so daß ein Ausgang an dessen Klemme »0« erscheint. Hierdurch wird der Zähler C₄ veranlaßt, seinen Ausgang von der Klemme »1« zur Klemme »2« zu verschieben, wodurch die Lampen IY und 2R abgeschaltet und die Lampen IR und 2G eingeschaltet werden. Somit ist der ursprüngliche Zustand der Signalanzeige wieder hergestellt. Es ist ersichtlich, daß die Matrix MX₄ die Dauer der Gelbsignalanzeige 1Y festlegt und daß der nächste Signalzyklus mit dem Auftreten eines Signals in der Leitung L₃ beginnt.

Wie bereits erwähnt, entspricht normalerweise der Signalzyklus in der Leitung L₃ insgesamt 4800 Impulsen an der Klemme 10. Wenn der Zähler C₁ jedoch mit seiner Kapazität» ß« arbeitet, erscheint ein Signal nach Anlegen von jeweils 4200 Impulsen an der Klemme. Dies bedeutet, daß nunmehr die Signalzykluslänge um 12,5 % verkürzt worden ist. Wenn andererseits der Zähler C₁ mit seiner Kapazität » C« arbeitet, erscheint ein Signal in der Leitung L₃, sobald jeweils 5400 Impulse an der Klemme 10 aufgetreten sind. Das bedeutet, daß der Signalzyklus um 12,5% verlängert worden ist.

Nunmehr soll die Änderung der Verschiebung gemäß der Erfindung erläutert werden. Zunächst wird eine Verschiebung in der folgenden Weise gewählt. Eine Matrix MX₅ der gleichen Konstruktion wie die Matrix MX_x wird an die Ausgangsklemmen der Zähler C₂ und C₃ angeschlossen. Da die Matrix MX₅ drei Steckbretter umfaßt, stehen drei verschiedene Verschiebungen wahlweise zur Verfügung. Welche

der drei Verschiebungen ausgewählt wird, ergibt sich daraus, welche der drei Klemmen OTt, OTl und 0T3 ein Verschiebungsauswahlsignal von der Hauptsteuerstelle erhält. Jede der Klemmen OTl-OTi ist über eine Diode mit dem Ausgang einer der drei Steckbretter verbunden. Wenn beispielsweise das an die Klemme OTl angelegte Signal mit dem Ausgang des obersten Steckbretts übereinstimmt, erscheint ein Signal auf einer Leitung L₅. Wie im Fall der Matrix MX₁ wird die Zeit, wann das Steckbrett ein Ausgangssignal erzeugt, durch diejenigen Stecklöcher bestimmt, in die ein Stecker eingeführt ist. Mit anderen Worten, wenn die Zähler C₂ oder C₃ einen Ausgang an derjenigen Ausgangsklemme erzeugen, in deren zugehöriges Steckloch ein Stecker eingeführt worden ist, dann erzeugt das Steckbrett einen Ausgnag auf der Leitung L₅. Dieses Signal wird Verschiebungssignal genannt und läuft normalerweise synchron mit dem Synchronisierungssignal. Hier umfaßt die Verschiebung die Dauer von dem Zeitpunkt, wenn ein Signal auf der Leitung L₅ auftritt, bis zu dem Zeitpunkt, wenn ein Signal auf der Leitung L₃ erscheint, und sie wird eingestellt als Prozentsatz eines vollen Signalzyklus.

Das Zyklussignal an der Klemme 100 wird außerdem dem Zählerkreis CC₂ zugeführt, dessen Rückstellklemme Re₂ das Synchronisierungssignal über ein NICHT-Element N₁ und einen Differentiator D₂ zugeführt wird. Es ist bereits erwähnt worden, daß während der ersten Hälfte des Zyklus kein Synchronisierungssignal auftritt; demzufolge wird kein Eingang an das NICHT-Element N₁ gelegt, das demnach einen Ausgang erzeugt. Dieser Ausgang wird durch D₂ differenziert, um den Zählerkreis CC₂ zu Beginn jedes Zyklus des Synchronisierungssignals zurückzustellen. Der Zählerkreis CC₂ ist so ausgelegt, daß ein Signal auf einer Leitung L₆ während der ersten 13 % des Zyklus des Synchronisierungssignals vorhanden ist, während ein Signal auf einer Leitung L₇ während des gesamten Zyklus des Signals mit Ausnahme der ersten 15% erscheint. Der Zählerkreis CC₂ ist in Fig. 2 genauer dargestellt und umfaßt drei Zähler C₆, C₇ und C₈. Die beiden letzteren sind Dezimalzähler, während der erstere so ausgebildet ist, daß er einen Übertragimpuls für jeweils 48 Eingangsimpulse abgibt. Die Übertragimpulse des Zählers C₆ werden dem Eingang des Zählers C₇ zugeführt, dessen Ubertragungsimpulse ihrerseits dem Eingang C₈ zugeleitet werden. Es ist leicht ersichtlich, daß 4800 Impulse an den Zähler C₆ angelegt werden müssen, bis der Zähler C₈ zu Ende gezählt hat.

Die Ausgangsklemmen »0« bis »2« des Zählers C₇ sind mit dem Eingang eines ODER-Element OR₁ verbunden, dessen Ausgang einer der beiden Eingangsklemmen eines UND-Elements A₁ zugeführt wird, dessen anderer Eingang mit der Ausgangsklemme »1« des Zählers C₈ verbunden ist. Der Ausgang des UND-Elements A₁ wird dem einen Eingang eines ODER-Elements OR₂ zugeführt, dessen anderer Eingang mit der Ausgangsklemme »0« des Zählers C₈ verbunden ist. Demzufolge erscheint, wenn der Zählerkreis CC₂ zurückgestellt wird, ein Signal auf der Leitung L₆ und bleibt bestehen, bis 48 X 13 Taktimpulse an der Klemme 10 vom Zählerkreis CC₂ gezählt worden sind. Dies bedeutet, daß ein Signal auf der Leitung L₆ für einen Zeitraum vorhanden ist, der 13% der vollen Zykluslänge des Synchronisierungssignals, und zwar zu Beginn des Zyklus, entspricht.

Die Ausgangsklemmen »0« bis »4« des Zählers C₇ sind mit dem Eingang eines ODER-Elements OR₃ verbunden, dessen Ausgang einer der beiden Eingangsklemmen des UND-Elements A₂ zugeführt wird, dessen anderer Eingang mit der Eingangsklemme »1« des Zählers C₈ verbunden ist. Der Ausgang von der Klemme »0« des Zählers C₈ wird einem ODER-Element OR₄ zugeführt, an welchem auch der Ausgang des UND-Elements A₂ angelegt wird. Demzufolge erzeugt, wenn die Zähler C₆ bis C₈ zurückgestellt worden sind, das ODER-Element OR_A einen Ausgang, der solange andauert, bis 48 X 15 Taktimpulse vom Zählerkreis CC₂ gezählt worden sind. Der Ausgang des ODER-Elements OR₄ wird über ein NICHT-Element N₂ der Leitung L₇ zugeführt, so daß auf der Leitung L₇ ein Signal erscheint, nachdem ein Zeitraum entsprechend 15% der Zykluslänge des Synchronisierungssignals, gerechnet von Beginn des Zyklus, vergangen ist, und bis zum Ende des Zyklus

ao in der Leitung L₇ vorhanden ist.

• Wie Fig. 1 zeigt, besitzt ein UND-Element A₃ zwei Eingänge, die mit den Leitungen L₅ und L₆ verbunden sind. Ein UND-Element A₄ liegt mit seinen drei Eingängen an den Leitungen L₅ und L₇ sowie dem Ausgang eines NICHT-Elements N₄, an welches das Synchronisierungssignal angelegt wird. Ein weiteres UND-Element A₅ ist mit seinen drei Eingängen an die Klemme 12, die Leitung L₅ und die Leitung L₇ angeschlossen. Der Ausgang des UND-Elements A₃ wird über ein ODER-Element OR₆ und ein SPERR-Element /AZ₂ der Rückstellklemme Re₁ des Zählers C₁ und ebenfalls direkt der Sperrklemme des SPERR-Elements IN₁ und den Rückstellabschnitten »1« der Flip-Flops F₂ und F₃ zugeführt. Die Ausgänge der UND-Elemente A₄ und A₅ werden den Setzabschnitten »0« der Flip-Flops F₂ und F₃ zugeleitet. Der Rückstellausgang des Flip-Flops F₃ wird einer Eingangsklemme eines UND-Elements A₆, der Setzausgang des Flip-Flops F₃ einer Eingangsklemme eines UND-Elements A₁ und der Setzausgang des Flip-Flops F₂ einer Eingangsklemme eines UND-Elements A_s zugeführt. Die anderen Eingänge dieser drei UND-Elemente A₆, A₁ und A₈ sind mit den Ausgangsklemmen »48«, »54« und »42« des Zählers C₁ verbunden. Der Ausgang dieser UND-Elemente A₆, A₁ und A_% wird über ein ODER-Element OR₁ dem ODER-Element OJR₆ zugeführt.

Beim normalen Zustand, bei dem die Flip-Flops F₂ und F₃ zurückgestellt bleiben, wird der Rückstellausgang des Flip-Flops F₃ einem Eingang des UND-Elements A₆ zugeleitet, so daß jedesmal, wenn der Zähler C₁48 Zyklussignale (Taktimpulse) gezählt hat, der Zähler zurückgestellt wird. Dies bedeutet, daß die Signalzykluslänge gleich der Zeitperiode ist, während der 4800 Taktimpulse gezählt worden sind, wie bereits erwähnt wurde. Unter normalen Bedingungen erscheint auch das Signal auf der Leitung L₅ (das als Verschiebungssignal bezeichnet wird) bei Ablauf von 13% der Zykluslänge des Synchronisierungssignals, wie es Fig. 3 A zeigt. Unter dieser Bedingung wird das Verschiebungssignal als im Synchronlauf mit dem Synchronisierungssignal betrachtet. In den Fig. 3 A bis 3 F bezeichnen die Bezugsbuchstaben die folgenden Wellenformen: A Synchronisierungssignal, B Signal auf der Leitung L₇, C Signal auf der Leitung L₆, D Verschiebungssignal und E, F und G Ausgänge der UND-Elemente A₅, A₃ und A₄.

Wenn die Verschiebung jedoch geändert wird, ist

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das Verschiebungssignal nicht mehr im Synchronlauf mit dem Synchronisierungssignal.

Es sei angenommen, daß nach Anlegen eines Verschiebungsauswahlsignals das erste Verschiebungssignal in der Leitung L₅ gerade auftritt, während das Signal auf der Leitung L₆ vorhanden ist, d. h. innerhalb 13% der Zykluslänge des Synchronisierungssignals, gemessen von seinem Anfang, wie es Fig. 3B zeigt. Dann sind beide Eingänge des UND-Elements A₃ durch die beiden Signale erregt, so daß es einen Ausgang abgibt, der als Sperrsignal dem SPERR-EIement IN₁ zugeführt wird. Solange das Sperrsignal an das Element angelegt wird, kann der Zählerkreis CC₁ keine Leitimpulse vom Zähler C₁ empfangen. Da der Zählerkreis CC₁ nicht vorwärts schreitet, dauert das ¹S Verschiebungssignal auf der Leitung L₅ demzufolge, bis der Zählerkreis CC₁ vorwärts schreitet, so daß der Ausgang auf der Leitung L₆ nach Ablauf von 13% der Zykluslänge des Synchronisierungssignals verschwindet, worauf der Ausgang vom UND-Element A₃ verschwindet und das Sperrsignal vom Element ZiV₁ entfernt wird. Dies erlaubt es, daß der Zähler C₁, der zurückgestellt worden ist, das Zählen seiner Eingangsimpulse von der Klemme 10 wieder aufnimmt. Wenn der Zähler C₁ die ersten 48 Impulse gezählt hat, erzeugt er einen Leitimpuls, der den Zählerkreis CC₁ veranlaßt, einen Schritt vorwärts zu machen, so daß das Verschiebungssignal auf der Leitung L₅ verschwindet. Nach dem nächsten Zyklus des Synchronisierungssignals schreitet das System normal weiter, 3< > wie es Fig. 3B zeigt, und jedes Verschiebungssignal wird nach Ablauf von 13% des Zyklus des Synchronisierungssignals, gemessen von seinem Anfang, erzeugt. So ist nunmehr-die neue Verschiebung erreicht.

Es sei nun angenommen, daß ein Verschiebungsauswahlsignal derart angelegt wird, daß das erste Verschiebungssignal gerade innerhalb des Zeitraums von den ersten 15 % bis 50% des Zyklus des Synchronisier rungssignals auftritt, wie es die Fig. 3C und 3D zeigen. In F i g. 3 C wird das Verschiebungssignal verhältnismäßig früh innerhalb der Periode erzeugt, d. h. relativ bald, nachdem ein Signal auf der Leitung L₇ erscheint, während in Fig. 3D es mehr am Ende der Periode erzeugt wird (also der ersten Hälfte des Zyklus des Synchronisierungssignals). In jedem Fall wird während dieser Periode kein Eingang an die Klemme 12 gelegt, so daß dort ein Ausgang am NICHT-EIement TV₄ erscheint, während ein Ausgang auf der Leitung L₇ auftritt. Unter dieser Bedingung, wenn das erste Verschiebungssignal auf der Leitung L₅ aufgetreten ist, erzeugt das UND-Element A₄ einen Ausgang, der den Flip-Flop F₂ setzt. Dessen Setzausgang wird einer der beiden Eingangsklemmen des UND-Elements A_s zugeführt. Wenn der Zähler C₁42 Taktimpulse gezählt hat, erzeugt er einen Ausgang, der dem anderen Eingang des UND-Elements A_s zugeführt wird, dessen Ausgang den Zähler zurückstellt. Das bedeutet, daß der Zähler C₁ nun mit der Kapazität » ß« arbeitet und einen Leitimpuls für jeweils 42 Eingangsimpulse abgibt. Im Ergebnis erscheint jedesmal wenn 4200 Impulse an die Klemme 10 angelegt worden sind, ein Impuls auf der Leitung L₃. Da der Signalzyklus derjenige Zyklus ist, in welchem ein Signal auf der Leitung L₃ auftritt, ist dieser nunmehr um 600 Impulse oder 12,5 % kürzer als bei dem zuvor erwähnten normalen Zustand. Es ist leicht ersichtlich, daß die verkürzte Zykluslänge nunmehr 87,5% der normalen Länge beträgt. Wenn der verkürzte Zyklus wiederholt wird (einmal im Falle der Fig. 3C), stimmt das Verschiebungssignal mit dem Signal in der Leitung L₆ überein. Dann dauert das Verschiebungssignal, bis das Signal auf der Leitung L₆ verschwindet, wie im Fall der Fig. 3 B. Wenn die beiden Signale übereinstimmen, erzeugt das UND-Element A₃ einen Ausgang, der den Flip-Flop F₂ zurückstellt, wodurch sein Setzausgang von dem Eingang des UND-Elements A_s entfernt wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Flip-Flop F₃ in seinem Rückstellzustand und legt einen Rückstellausgang an das UND-Element A₆. Dies bedeutet, daß der Zähler C₁ auf seine normale Kapazität »A« zurückgestellt worden ist und einen Leitimpuls für jeweils 48 Eingangsimpulse erzeugt. Wenn daher das Signal auf der Leitung L₆ verschwindet, beginnt der Zähler C₁ seinen Zählarbeitsgang und gleichzeitig wird das Sperrsignal von dem SPERR-Element IN₁ entfernt. Wenn daher der Zähler C₁ 48 Impulse gezählt hat, macht der Zählerkreis CC₁ einen Vorwärtsschritt, so daß das Verschiebungssignal verschwindet. Auf diese Weise ist das Verschiebungssignal in Synchronlauf mit dem Synchronisierungssignal gekommen.

In Fig. 3D ist die Arbeitsweise genauso wie in Fig. 3 C mit der Ausnahme, daß der verkürzte Zyklus hier dreimal wiederholt wird, bis der Normalzustand wieder hergestellt ist. Die Zahl der Wiederholungen braucht jedoch nicht größer zu sein, da nach Wiederholung der verkürzte Zyklus erneut um 12,5% verkürzt wird (d. h. 4800 - 4200 = 600 Impulse) und das Maximum der Verkürzung 50% - 15% = 35% beträgt.

Es sei angenommen, daß nach Anlegen des Verschiebungsauswahlsignals das erste Verschiebungssignal auf der Leitung L₅ in der letzten Hälfte des Synchro nisierungssignalzykl us auftritt. In Fig. 3 E ist das erste Verschiebungssignal nahe dem Ende der letzten Hälfte des Zyklus dargestellt, während in Fig. 3 F es in der Nähe des Anfangs der letzten Hälfte auftritt. Während der zweiten Hälfte des Zyklus des Synchronisierungssignals liegt dieses Signal als Eingang an einer der drei Eingangsklemmen des UND-Elements A₅ und das Signal auf der Leitung L₇ wird der zweiten Eingangsklemme des UND-Elements zugeführt. Unter dieser Bedingung und wenn das erste Verschiebungssignal auf der Leitung L₅ erscheint und der dritten Eingangsklemme des UND-Elements A₅ zugeführt wird, erzeugt dieses UND-Element einen Ausgang, der den Flip-Flop F₃ setzt. Dessen Setzausgang wird einer der beiden Eingangsklemmen des UND-Elements A₁ zugeführt. Gleichzeitig wird der Rückstellausgang des Flip-Flops F₃ entfernt und der Flip-Flop F₂ bleibt zurückgestellt, so daß die anderen UND-Elemente A₆ und A_s an ihren entsprechenden Eingängen ohne Erregung bleiben. Demzufolge erzeugt das UND-Element A₁ jedes Mal, wenn der Zähler C₁54 Impulse gezählt hat, einen Ausgang zum Zurückstellen des Zählers. Der Zähler arbeitet nun mit seiner Kapazität » C« und es erscheint ein Signal in der Leitung L₃ immer dann, wenn 5400 Impulse an der Klemme 10 aufgetreten sind. Dies bedeutet, daß der Signalzyklus um 12,5% seiner normalen Länge von 4800 Impulsen verlängert worden ist. Wenn der verlängerte Zyklus wiederholt wird (in Fig. 3 E nur einmal), stimmt das Verschiebungssignal mit dem Signal in der Leitung L₆ überein. Die Arbeitsweise danach ist die gleiche wie in Fig. 3B. In Fig. 3 F ist die Arbeitsweise die gleiche wie in Fig. 3 E

mit der Ausnahme, daß der verlängerte Zyklus mehr als einmal wiederholt wird, bis das gleiche Ergebnis wie in Fig. 3 E erzielt worden ist. Die Wiederholungszahl ist aber nicht größer als 4.

Somit wird erfindungsgemäß bei einer Änderung der Verschiebung der Signalzyklus um 12,5% der Zykluslänge verkürzt oder verlängert, je nachdem in welchem der drei verschiedenen Bereiche oder Perioden in einem Zyklus des Synchronisierungssignals das erste Verschiebungssignal nach Anlegen des Ver-Schiebungsauswahlsignals aufgetreten ist, so daß der verkürzte oder verlängerte Zyklus so wenig wie möglich wiederholt werden muß, bis der Signalzyklus gleich dem Zyklus des Synchronisierungssignals wird.

Bei der normalen Bedingung, daß der Zähler C₁ mit seiner Kapazität »A« arbeitet und je einen Leitimpuls für jeweils 48 Eingangsimpulse abgibt, ist der Zyklus der Eingangsimpulse des Zählerkreises CC₁ gleich 1% (48 Taktimpulse an der Klemme 10) der Zykluslänge (4800 Impulse) des Synchronisierungssi- "2° gnals. Da das Verschiebungssignal in der Leitung L₅ von einem bis zum nächsten Eingangsimpuls des Zählerkreises CC_x dauert, ist die Impulsbreite des Verschiebungssignals ebenfalls 1% der Synchronisierungssignalzykluslänge. Es wurde bereits erwähnt, daß das Verschiebungssignal als im Synchronlauf mit dem Synchronisierungssignal betrachtet wird, wenn das Verschiebungssignal bei Ablauf von 13 % des Synchronisierungssignalzyklus erzeugt wird. In Anbetracht der 1 %-Impulsbreite des Verschiebungssignals und der möglichen verschiedenen Fehlersignale im System ist es praktisch, das Verschiebungssignal als im Synchronlauf mit dem Synchronisierungssignal solange zu betrachten, als das Verschiebungssignal innerhalb einer vorbestimmten Toleranzzeit nach dem Ende der obigen 13% der Synchronisierungssignal-Zykluslänge auftritt. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist dieser Zeitraum 2% der Synchronisierungssignal-Zykluslänge mit einer Toleranz von 1 %; wenn bei dieser Anordnung ein Verschiebungssignal innerhalb der 2%-Periode erscheint, erzeugen die UND-Elemente A₃, A^ und A₅ keinen Ausgang. Demzufolge bleibt der Flip-Flop F₃ in seinem Ruckstellzustand, so daß der Zähler C₁ normal arbeitet.

Für den Fall, daß das Synchronisierungssignal von der Hauptsteuerstelle jeder örtlichen Steuerstelle in der Form von beispielsweise 3 %-Aus-Impulsen zuge-

führt wird, ist es notwendig, daß jede örtliche Steuerstelle ein Signal erzeugt, das zwischen der ersten und der zweiten Hälfte jedes Zyklus des Synchronisierungssignals unterscheiden kann. Zu diesem Zweck sind beispielsweise die Ausgangsklemmen »0« bis »3« des Zählers C₈ (Fig. 2) mit dem Eingang eines ODER-Elements OA₅ verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingang eines NICHT-Elements N₃ in Verbindung steht. Bei dieser Anordnung erzeugt das NICHT-Element N₃ keinen Ausgang, bis der Zählerkreis CC₂ insgesamt 48 X 50 Eingangsimpulse gezählt hat, was die Hälfte der Synchronisierungssignal-Zykluslänge ist, worauf das NICHT-Element N₃ einen Ausgang für die nächste Hälfte des Synchronisierungssignalzyklus erzeugt. Der Ausgang des NICHT-Elements N₃ wird als Eingang dem NICHT-Element Ν_Λ und dem UND-Element A₅ (Fig. IA) zugeführt, wobei die Eingangsleitung L₁₄ von der Klemme 12 abgetrennt ist, so daß sich die gleiche Arbeitsweise des Systems wie im vorangehenden Fall er-Der Zähler C₁ jeder örtlichen Steuerstelle kann durch einen Impulsgenerator OS₂ und Zähler C₁₀, C₁₁, C₁₂ und C₁₃ in der Hauptsteuerstelle ersetzt werden, wie es Fig. 4 zeigt. Die Zähler C₁₀, C_n, C₁₂ und C₁₃ sind Sechser-, Achter-, Neuner- bzw. Siebener-Zähler. Der Impulsgenerator OS₂ erzeugt eine Reihe von Taktimpulsen, die dem Zähler C₁₀ zugeführt werden, dessen Ubertragsimpulse den drei anderen Zählern gleichzeitig zugeführt werden. Die Übertragsimpuls der Zähler C₁₁, C₁₂ und C₁₃ werden als Leitimpulse über die Leitungen L₁₁, L₁₂ und L₁₃ jeweils einem Eingang der UND-Element A₆, A₁ und A_g in Fig. 1A zugeleitet. Es ist leicht ersichtlich, daß ein Impuls in den Leitungen L₁₁, L₁₂ und L₁₃ jeweils für 48, 54 und 42 Eingangsimpulse am Zähler C₁₁ auftritt und daß die Gruppe der Zähler die gleiche Funktion erfüllt wie der Zähler C₁. Der Ausgang des ODER-Elements OR₇ wird in diesem Fall an den Eingang des SPERR-Elements IN₁ angelegt. Bei der Anordnung der Fig. 4 kann in jeder örtlichen Steuerstelle auf den Zähler C₁ das SPERR-Element IN₂ und das ODER-Element OR₆ verzichtet werden, wodurch sich eine Vereinfachung des Systems ergibt. Wenn die Ausgangsseite L₁₁ des Zählers C₁₁ mit dem Eingang des Zählers C₇ (Fig. 2) in jeder örtlichen Steuerstelle verbunden wird, kann auch auf den Zähler C₆ verzichtet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Zeitsteueranordnung für Verkehrssignale mit einer Hauptsteuerstelle und mindestens einer örtlichen Steuerstelle, deren Signalzyklus von einer Zählvorrichtung durch Abgabe eines Leitimpulses nach einem vorbestimmten Zyklus von Eingangsimpulsen bestimmt ist und eine gegenüber einem Synchronisierungssignal in Abhängigkeit von einem durch die Hauptsteuerstelle ausgelösten Verschiebungssignal veränderbare Verschiebung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung ( CC₁) nach einer wählbaren Anzahl von Eingangsimpulsen das Verschiebungssignal (L₅) abgibt, daß der Zyklus des Synchronisierungssignals (12) in drei Abschnitte unterteilt ist, von denen der erste vom Anfang bis zu einem Punkt innerhalb der ersten Hälfte, der zweite über den Rest der ersten Hälfte und der dritte über die zweite Hälfte reicht, wobei das Verschiebungssignal (L₅) normalerweise beim Ablauf des ersten Abschnitts auftreten soll, und daß beim Auftreten des Verschiebungssignals im ersten Abschnitt die Zufuhr der Eingangsimpulse (L₁) zur Zählvorrichtung (CC₁) unterbrochen, im zweiten Abschnitt der Eingangsimpulszyklus verkürzt und im dritten Abschnitt der Eingangsimpulszyklus verlängert wird.

2. Zeitsteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des ersten Abschnitts des Synchronisierungssignalzyklus größer ist als die Verkürzung oder Verlängerung des Eingangsimpulszyklus.

3. Zeitsteueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt 13% des Synchronisierungssignalzyklus die Verkürzung oder Verlängerung des Eingangsimpulszyklus dagegen 12,5 % beträgt.

4. Zeitsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Synchronisierungssignalzyklus ein vierter Abschnitt festgelegt ist, der sich zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt erstreckt, und daß beim Auftreten des Verschiebungssignals innerhalb des vierten Abschnitts der Eingangsimpulszyklus unverändert bleibt.

5. Zeitsteueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des vierten Abschnitts größer ist als die Impulsbreite des Verschiebungssignals.

6. Zeitsteueranordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt 13% des Synchronisierungssignalzyklus, die Breite des Verschiebungssignalimpulses 1% und der vierte Abschnitt 2% des Synchronisierungssignalzyklus beträgt.

7. Zeitsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptsteuerstelle eine erste Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen in einem Zyklus proportional zum normalen Signalzyklus, eine zweite Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen in einem demgegenüber kürzeren Zyklus und eine dritte Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen in einem demgegenüber längeren Zyklus aufweist und daß die drei Vorrichtungen der Steuerung einer Unterbrechungs-, Verkürzungs- und Verlängerungsvorrichtung dienen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zeitsteueranordnung für Verkehrssignale mit einer Hauptsteuerstelle und mindestens einer örtlichen Steuerstelle, deren Signalzyklus von einer Zählvorrichtung durch Abgabe eines Leitimpulses nach einem vorbestimmten Zyklus von Eingangsimpulsen bestimmt ist und eine gegenüber einem Synchronisierungssignal in Abhängigkeit von einem durch die Hauptsteuerstelle ausgelösten Verschiebungssignal veränderbare Ver-Schiebung aufweist.

Es sind Zeitsteueranordnungen für koordinierte Verkehrssignale bekannt, die eine Hauptsteuerstelle und mehrere örtliche Steuerstellen an verschiedenen Kreuzungen des Straßensystems aufweisen, die sy-

^J5 stematisch von der Hauptsteuerstelle gesteuert werden. Die Hauptsteuerstelle übermittelt den örtlichen Steuerstellen Synchronisierungssignale, deren Abstand der Länge des Signalzyklus entspricht. Letztere beginnen dann ihren Signalzyklus einen vorbestimmten Zeitraum nach Empfang des Synchronisierungssignals. Dieser Zeitraum wird üblicherweise als »Offset« oder »Verschiebung« bezeichnet.

Wenn sich die Verkehrsbedingungen ändern, wird es notwendig, die derzeit eingestellte Verschiebung in jeder örtlichen Steuerstelle in eine andere Verschiebung abzuändern, damit der Verkehrsfluß durch die Hauptstraße so glatt wie möglich bleibt. Eine solche Änderung der Verschiebung wird normalerweise durch die Hauptsteuerstelle bewirkt. Hierbei ist je-

doch zu berücksichtigen, daß eine plötzliche Änderung der Signalanzeige gemäß einer neuen Verschiebung den Verkehr stark stören und verwirren würde. Daher ist es zweckmäßig, die alte Verschiebung allmählich zu der neuen Verschiebung zu überführen.

Es ist eine Zeitsteueranordnung der eingangs beschriebenen Art bekannt (US-PS 3252133), bei der der tatsächliche Signalzyklus an jeder örtlichen Steuerstelle durch eine Zählvorrichtung erzeugt wird, deren Eingangsimpulse über eine Umschaltvorrichtung zugeführt werden, mit deren Hilfe es möglich ist, die Zufuhr der Eingangsimpulse zu unterbrechen oder deren Zahl mit Bezug auf vorgegebene Taktimpulse zu erhöhen oder zu erniedrigen, um auf diese Weise die Länge des Signalzyklus zu verändern. Außerdem wird mittels einer zweiten Zählvorrichtung der an der örtlichen Steuerstelle gewünschte Zyklus dadurch vorgegeben, daß ein bestimmter, von der Hauptsteuerstelle aus wählbarer Zählzeitpunkt mit dem üblichen Synchronisierungsimpuls in Übereinstimmung gebracht wird. Der Zyklus dieser zweiten Zählvorrich- - tung ist in drei Abschnitte unterteilt, nämlich einen ersten Abschnitt, der sich über die ersten 50% des gewünschten Signalzyklus erstreckt, einen zweiten Abschnitt, der sich über die nächsten 40% erstreckt, und einen dritten Abschnitt, der sich über die restlichen 10% erstreckt. Der jeweils 99. Impuls der ersten Zählvorrichtung wird mit diesen Abschnitten verglichen. Fällt er in den ersten Abschnitt, wird der tatsächliche Signalzyklus mittels der Umschaltvorrichtung durch Erhöhung der Eingangsimpulszahl um 10% verkürzt, fällt er in den zweiten Abschnitt, wird er durch Verminderung der Eingangsimpulszahl um 10% verlängert, fällt er in den dritten Abschnitt, wird er durch Unterbrechung der Eingangsimpulse so korrigiert, daß beide Zählvorrichtungen im Gleichlauf arbeiten. Auf diese Weise erreicht man bei einer von der Hauptsteuerstelle ausgelösten plötzlichen Änderung der gewünschten Verschiebung eine allmähliche